EOS的原理以及和ESD的区别

1、今天看了一下IPM模块的RDA分析报告，里面有讲到EOS导致IGBT短路。本来一直以为是静电放电引起，也就是常说的ESD。所以上网找了一些EOS与ESD的资料，总结如下：

EOS：Electrical Over Stress-指所有的过度电性应力。超过其最大指定极限后，器件功能会减弱或损坏。

ESD：Electrical Static Discharge-静电放电。电荷从一个物体转移到另一个物体。

2、区别：

EOS通常产生于：
– 电源
– 测试装置
*其过程持续时间可能是几微秒到几秒（也可能是几纳秒）
*很短的EOS 脉冲导致的损坏与ESD 损坏相似。
*损坏表征
– 金属线会膨胀
– 通常会发热
– 功率升高
– 会出现闭锁情况

ESD属于EOS的特例
– 能量有限
– 由于静态电荷引起
*其过程持续时间为几皮秒到几纳秒
*其可见性不强
*通常导致晶体管级别的损坏。

3、导致EOS的原因：

*由于测试程序切换（热切换）导致的瞬变电流/峰值/低频干扰
*电源(AC/DC) 干扰和过电压。
*测试设计欠佳，例如，在器件尚未加电或已超过其操作上限的情况下给器件发送测试信号。
*从其他装置发送的脉冲。
*工作流程不甚合理
*接地反弹（由于接地点不够，快速电流切换导致电压升高）

4、EOS的避免

*电源
– 确保交流电源配备了瞬态电流抑制器（滤波器）
– 电源过压保护
– 交流电源稳压器（可选）。
– 电源时序控制器，可调整时序
– 不共用滤波器和稳压器

*工作流程
– 将正确流程存档。
– 确保针对以下内容进行培训并给出警示标志：
%电源开/关顺序
%不可“热插拔”
%正确的插入方向
– 定期检查以确保遵守相关规定

*维护
– 定期进行预防性维护。
– 确保接头良好紧固，以防止其带来间歇性故障。

*培训
– 确保对所有人员进行培训并及时复习相关内容。

*电路板或元件测试
– 确保不进行热切换。进行测试时使用存储范围捕获信号或电源的瞬态电流。
– 确保不出现峰值/低频干扰。
– 确保正确设置测试参数（不会过压）。
– 确保测试硬件中使用了正确的保险丝。